垂直陀螺儀整個(gè)裝置內(nèi)部分為上下兩部分,上半艙容納陀螺儀的機(jī)電設(shè)備,下半艙則包含了所有的系統(tǒng)電子器件。上半艙的基本部件主要由陀螺轉(zhuǎn)子、常平架、角度傳感器、力矩器四個(gè)部分構(gòu)成。(1)陀螺轉(zhuǎn)子:常采用同步電機(jī)、磁滯電機(jī)、三相交流電機(jī)、無刷直流電機(jī)等拖動(dòng)方法來使陀螺轉(zhuǎn)子繞自轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn),并使其轉(zhuǎn)速近似為常值。(2) 常平架:陀螺儀的內(nèi)、外框架,或稱內(nèi)、外環(huán),它是使陀螺自轉(zhuǎn)軸獲得所需轉(zhuǎn)動(dòng)自由度的結(jié)構(gòu),同時(shí)也是支撐整個(gè)陀螺儀運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。(3) 角度傳感器 :用來測(cè)量陀螺儀內(nèi)外環(huán)以及框架轉(zhuǎn)軸之間的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,此角度就是測(cè)量的飛機(jī)的姿態(tài)角。通常,陀螺系統(tǒng)中有兩組角度傳感器,一組安裝在框架上,一組安裝在外環(huán)相應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu)上。(4) 力矩器:用來為主軸位置的修正提供修正力矩補(bǔ)償。在陀螺系統(tǒng)中,一般有兩組修正力矩器,分別安裝在框架和外環(huán)支撐殼體上。 地下勘探、隧道挖掘等領(lǐng)域,陀螺儀有助于精確測(cè)量地下的空間結(jié)構(gòu)和方向。甘肅慣性導(dǎo)航系統(tǒng)參考價(jià)
明白了科里奧利力,就可以來說說微機(jī)電陀螺儀了。微機(jī)電陀螺儀內(nèi)的主體就是一個(gè)質(zhì)量塊,這個(gè)質(zhì)量塊會(huì)在交替變化的電壓作用下做來回振蕩運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)本質(zhì)上就是一種直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)陀螺儀開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),受科里奧利力的影響,這個(gè)水平振蕩的陀螺儀就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),也就是說此時(shí)它不只有水平運(yùn)動(dòng),還有垂直運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方式的改變會(huì)使電容值發(fā)生微小的變化,而通過感知這種微小的變化就可以了解物體姿態(tài)的變化。當(dāng)然,單個(gè)微機(jī)電陀螺儀只能感知一個(gè)方向上的姿態(tài)變化,但在手機(jī)中裝上兩三個(gè),就能夠全方面準(zhǔn)確識(shí)別手機(jī)的姿態(tài),畢竟這個(gè)東西很小,也不占什么地方。河北航姿儀市場(chǎng)價(jià)格現(xiàn)代陀螺儀采用微電子技術(shù),實(shí)現(xiàn)小型化、集成化和智能化,提高系統(tǒng)性能。
氦-氖環(huán)形激光陀螺儀,相比傳統(tǒng)的機(jī)械式轉(zhuǎn)子陀螺儀,主要優(yōu)點(diǎn)是無機(jī)械轉(zhuǎn)子,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(少于20個(gè)部件),抗振動(dòng)性能好,啟動(dòng)快,可靠性高,數(shù)字輸出。此外,一些研究人員還提出用固態(tài)增益介質(zhì)替換氦-氖氣體,能夠使陀螺儀的工作壽命更長(zhǎng)、成本更低和制造更簡(jiǎn)單,這種陀螺也被稱為固態(tài)環(huán)形激光陀螺儀(固態(tài)RLG)。目前,基于氦-氖環(huán)形激光陀螺儀的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)普遍應(yīng)用在航空和航海導(dǎo)航、戰(zhàn)略導(dǎo)彈的導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制領(lǐng)域,成為主要的高性能陀螺儀之一。
當(dāng)陀螺儀應(yīng)用到車載導(dǎo)航上,便大幅度提升了導(dǎo)航的精確度,它的作用體現(xiàn)在:1、陀螺儀能在GPS信號(hào)不好時(shí)能繼續(xù)發(fā)揮導(dǎo)航的作用并修正GPS定位不準(zhǔn)的問題,在GPS信號(hào)不好時(shí),陀螺儀可根據(jù)已獲知的方位、方向和速度來繼續(xù)進(jìn)行精確導(dǎo)航,這也是慣性導(dǎo)航技術(shù)的基本原理。同時(shí)也可修正GPS信號(hào)不好時(shí)定位偏差過大的問題。2、陀螺儀能比GPS提供更靈敏準(zhǔn)確的方向和速度,GPS是無法即時(shí)發(fā)現(xiàn)車子速度和方向的改變的,要等跑了一段距離之后才能測(cè)出,因此當(dāng)你車子在非導(dǎo)航情況下轉(zhuǎn)變了方向后,就會(huì)出現(xiàn)小陳那樣的狀況,導(dǎo)航就無法辨識(shí)你車子的轉(zhuǎn)向,結(jié)果把方向?qū)уe(cuò)了。陀螺儀分為機(jī)械式、激光式和光纖式三大類,各自具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和局限性。
陀螺儀是一種慣性傳感器,用于測(cè)量角速度或角位移。它們普遍應(yīng)用于航空航天、汽車、機(jī)器人、vr/ar和消費(fèi)電子產(chǎn)品。陀螺儀的工作原理基于角動(dòng)量守恒,產(chǎn)生與角速度成正比的力矩,從而測(cè)量旋轉(zhuǎn)。它們可分為機(jī)械陀螺儀、mems陀螺儀和光纖陀螺儀,精度和靈敏度因應(yīng)用而異。陀螺儀還用于醫(yī)療、工業(yè)自動(dòng)化和運(yùn)動(dòng)捕捉等領(lǐng)域。控制力矩陀螺儀(CMG)是一種固定輸出萬向節(jié)設(shè)備的例子,被用于在航天器上通過陀螺儀阻力來保持或維護(hù)所期望的姿態(tài)角或方向。在某些特殊情況下,可以省略外部萬向節(jié)(或其當(dāng)量),這樣的轉(zhuǎn)子就只能在兩個(gè)角度自由旋轉(zhuǎn)。還有一些其他情況下,轉(zhuǎn)子的重心可能偏離擺蕩軸,因此轉(zhuǎn)子的重心和轉(zhuǎn)子的懸掛中心就可能不會(huì)重合。分類上,陀螺儀可以分為機(jī)械陀螺儀和光學(xué)陀螺儀兩種。江蘇慣導(dǎo)市場(chǎng)價(jià)格
激光陀螺儀因其高精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性,在導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及科研實(shí)驗(yàn)中得到普遍應(yīng)用。甘肅慣性導(dǎo)航系統(tǒng)參考價(jià)
陀螺儀的特性。接下來,我們用圖來說說陀螺儀的特性。“陀螺儀”是敏感角位移的裝置,重要特性有定軸性和進(jìn)動(dòng)性。定軸性。定軸性很好理解,陀螺儀在高速旋轉(zhuǎn)過程中具有動(dòng)量矩H,在不受外力矩作用時(shí),自轉(zhuǎn)軸將相對(duì)慣性空間保持方向不變的特性。進(jìn)動(dòng)性。進(jìn)動(dòng)性是二自由度陀螺儀里面的概念。二自由度陀螺儀模型如下:陀螺儀。外框能夠繞外框軸旋轉(zhuǎn),內(nèi)框能夠繞內(nèi)框軸旋轉(zhuǎn),中間是旋轉(zhuǎn)的陀螺和自轉(zhuǎn)軸。進(jìn)動(dòng)性是指的這樣的現(xiàn)象:陀螺儀,在陀螺轉(zhuǎn)子高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下,如果按如圖所示用力作用于內(nèi)框架,會(huì)使得外框架按如圖所示方向轉(zhuǎn)動(dòng),從而導(dǎo)致動(dòng)量矩H(即自轉(zhuǎn)軸的方向)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)?;蛘吡硗庖环N情況:陀螺儀,用力推動(dòng)外框,使得內(nèi)框架繞內(nèi)框軸轉(zhuǎn)動(dòng)。類似于牛頓第三定律,當(dāng)推動(dòng)外框架或者內(nèi)框架改變動(dòng)量矩H的方向時(shí),陀螺儀會(huì)產(chǎn)生反作用力矩,其大小與外力矩相等,方向相反。這也是陀螺儀的基本特性之一。甘肅慣性導(dǎo)航系統(tǒng)參考價(jià)